DE19521707A1 - Antennensignal-Empfangseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennensignal-Empfangsein­ richtung, insbesondere für Satellitenempfang, mit wenigs­ tens einer Antennenanordnung, wenigstens einer Signal- Aufbereitungseinrichtung und wenigstens einem Ableitungs­ kabel.

Antennen-Empfangseinrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt und beispielsweise in "Der Elektromeister und deutsches Elektrohandwerk", 1992, Seiten 361 bis 367 be­ schrieben. Die von den Antennen bzw. deren Konvertern be­ reitgestellten Antennensignale werden in der Signal-Ver­ teilereinrichtung auf die verschiedenen Kanäle verteilt, um nachfolgend den Kanal-Aufbereitungseinheiten mit Modu­ latoren, Verstärkern usw. bereitgestellt zu werden.

Im Ultrahochfrequenz (UHF)-Bereich ist die Kanalbelegung bei heutigen Antennensignal-Empfangseinrichtungen sehr dicht. Darüber hinaus ist zur Vermeidung von Nachbarka­ nal-Störungen und aufgrund der Verwendung von Zwei-Sei­ ten-Band-Modulatoren die Belegung nur von jeweils jedem zweiten Kanal möglich, so daß im UHF-Bereich nur 24 Kanä­ le belegt werden können. Diese theoretisch belegbare An­ zahl von Kanälen wird darüber hinaus noch durch die stö­ renden, am jeweiligen Empfangsort vorhandenen Kanalbele­ gungen reduziert, so daß häufig nur 10 oder noch weniger Satellitenkanäle in UHF-Kanäle störungsfrei umgesetzt werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine An­ tennensignal-Empfangseinrichtung zu schaffen, die es er­ möglicht, mit einfachen schaltungstechnischen Mitteln die Zahl möglichst störungsfreier Empfangskanäle für den Emp­ fang von Satelliten- und terrestrischen Video- und/oder Audiosignalen zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß der wenigstens einen Signal-Aufbereitungsein­ richtung wenigstens ein Frequenzumsetzer zur Umsetzung der Frequenz wenigstens eines Empfangskanals in eine Fre­ quenz eines anderen Empfangskanals nachgeschaltet ist. Durch die frequenzmäßige Umsetzung von Empfangskanälen in andere Kanäle ist es möglich, Video- und/oder Audiopro­ gramme von UHF-Kanälen in stark besetzten Frequenzberei­ chen in Kanäle umzusetzen, die in weniger stark besetzten oder gar freien Frequenzbereichen liegen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die Anzahl der Empfangskanäle für die Antennensignal-Empfangseinrichtung zu vergrößern, ohne daß dadurch Störungen der einzelnen Kanäle auftre­ ten.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Frequenzumsetzer ein Blockumsetzer, der einen gesamten Frequenzblock bzw. die Kanäle innerhalb eines Frequenzblocks insgesamt in einen anderen Frequenz­ block bzw. in Kanäle innerhalb eines anderen Frequenz­ blocks umsetzt. Vorzugsweise werden dabei die jeweiligen Frequenzen mehrerer Empfangskanäle jeweils um eine kons­ tante Frequenz, vorzugsweise um 325 MHz zu niederen Fre­ quenzen hin, geändert. Vorzugsweise erfolgt die Frequenz­ umsetzung von Kanalfrequenzen im UHF-Bereich in Kanalfre­ quenzen im VHF-(Very High Frequency)-Bereich. Das heißt, es erfolgt eine Teilbereichs-Umsetzung der Kanäle aus dem insbesondere stark mit terrestrischen Video- und Audioprogrammen belegten UHF-Bereich in den VHF-Bereich.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es insbe­ sondere vorteilhaft, wenn der Frequenzumsetzer Empfangs­ signale im Frequenzbereich von 470 bis 625 MHz, also vom unteren UHF-Bereich, in Empfangskanäle im Frequenzbereich von 153 bis 300 MHz, also in den oberen VHF-Bereich um­ setzt. Da insbesondere im unteren UHF-Frequenzbereich von 470 bis 625 MHz die klassischen Fernsehprogramme mit ei­ ner Vielzahl starker Sender liegen und damit die Gefahr von gegenseitigen Störungen und Kanalbelegungen groß ist, ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, auf einfa­ che Weise diesem Frequenzbereich auszuweichen und die Ka­ näle in andere, weniger belegte Frequenzbereiche, insbe­ sondere in den unteren VHF-Bereich mit 153 bis 300 MHz umzusetzen, wobei aufgrund des neu erschlossenen Fre­ quenzbereichs weitere Kanäle, beispielsweise bis zu elf Kanäle in dem genannten oberen VHF-Frequenzbereich mit dem erwünschten oder erforderlichen Zwischenraum von ei­ nem Kanal zum anderen untergebracht werden. Durch die Einbeziehung von zumeist unbenutzten Frequenzbereichen kann die Anzahl der aufbereiteten Satelliten-Fernseh- und/oder Videokanäle auf über 20 und bis zu 24 erhöht werden.

Die nachfolgend dargestellte Kanaltabelle zeigt eine be­ vorzugte Wahl für die Kanalumsetzung aus dem unteren UHF- Frequenzbereich in den oberen VHF-Frequenzbereich ent­ sprechend der Beziehung f_e - f_o = f_A, wobei f_e die Ein­ gangsfrequenz für den Blockumsetzer, f_o die Umsetzfre­ quenz und f_A die Ausgangsfrequenz des Blockumsetzers ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist f_o = 325 MHz.

Kanaltabelle

Wie sich aus der Kanaltabelle ergibt, wurden bei dieser bevorzugten Ausführungsform die UHF-Kanäle 22 bis 24 und 32 bis 40 in die Kanäle KS8 bis KS10 bzw. KS11 bis KS20 des Sonderbereichs und die UHF-Kanäle 25 bis 32 in die normalen Kanäle K5 bis K12 jeweils im oberen VHF-Bereich gelegt. Diese VHF-Kanäle, in die die UHF-Kanäle erfin­ dungsgemäß umgesetzt wurden, sind zumeist unbenutzt, so daß sich ein störungsfreier Empfang mit einer Vielzahl von Kanälen ergibt. Die Umsetzung der Kanäle vom unteren UHF-Bereich mit 470 bis 625 MHz in den oberen VHF-Bereich mit 153 bis 300 MHz hat den weiteren Vorteil, daß dabei keine Störungen zweiter Ordnung auftreten, weil die zwei­ te Harmonische dieser Frequenzen in dem umgesetzten Fre­ quenzbereich nicht auftreten können.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung weist der Frequenzumsetzer einen Frequenzmischer, vorzugsweise einen Ringmischer, und eine Oszillatorschal­ tung zur Erzeugung einer konstanten Mischfrequenz auf. Der Frequenzmischer mischt die ihm bereitgestellten UHF- Signale mit der konstanten Mischfrequenz, beispielsweise mit 325 MHz, so daß sich dadurch VHF-Ausgangssignale er­ geben, deren Signale um die Mischfrequenz, im vorliegen­ den bevorzugten Ausführungsbeispiel also um 325 MHz, kleiner sind.

Dem Frequenzmischer ist vorzugsweise ein Bandpaß-Filter zur Selektion des umzusetzenden Frequenzbereichs vorge­ schaltet, um dem Frequenzmischer den Frequenzbereich be­ reitzustellen, der für die Frequenzumsetzung vorgesehen ist. Dem Bandpaß-Filter ist vorzugsweise eine Dämpfungs- und/oder Pegelanpaßstufe vorgeschaltet.

Damit der Signalpegel des Ausgangssignals des Frequenzum­ setzers im wesentlich gleich dem Signalpegel seines Ein­ gangssignals ist, ist vorzugsweise dem Frequenzmischer ein Ausgangsverstärker nachgeschaltet, der insbesondere so gewählt ist, daß die durch die Frequenzumsetzerschal­ tung hervorgerufene Signaldämpfung kompensiert wird. Durch diese Maßnahme ist eine Antennensignal-Empfangsein­ richtung mit dem Frequenz- bzw. Blockumsetzer jederzeit nachrüstbar, ohne daß die übrigen Bauteile der Empfangs­ einrichtung angepaßt werden müßten. Der erfindungsgemäße Frequenz- bzw. Blockumsetzer stellt also eine autarke Einheit dar, so daß die übrigen Empfangseinrichtungen bei Verwendung des Blockumsetzers unverändert beibehalten werden können. Insbesondere können die Ausgangskanalras­ ter sowie die Multinormeigenschaften einer Aufbereitungs­ einheit weiterhin frei gewählt werden. Es ist also mög­ lich, die erfindungsgemäße Blockumsetzereinheit unabhän­ gig von den in den einzelnen Ländern unterschiedlichen Fernsehnormen zu verwenden, so daß Anpassungen oder Nach­ rüstungen nicht erforderlich sind.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dem Frequenzumsetzer ein Signalverstärker nachgeschaltet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine größere Anzahl an Teilnehmern, beispielsweise über 25 Teilnehmer und bis zu 500 Teilnehmer, an eine An­ tennensignal-Empfangseinrichtung angeschlossen werden sollen, um einen Signalpegel von mindestens 110 bis 120 dB/µV auch bei einer größeren Teilnehmerzahl aufrechtzu­ erhalten. Der Nachverstärker ist vorzugsweise in Hybrid­ technik gefertigt und zusammen mit dem Frequenz- bzw. Blockumsetzer in einem Gehäuse untergebracht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Antennensignal-Empfangseinrichtung in schema­ tischer Darstellung und

Fig. 2 eine Ausführungsform des Frequenz- bzw. Block­ umsetzers in Form eines schematischen Block­ schaltbilds.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, wird von einer nicht gezeigten Satellitenantennenanordnung über Leitun­ gen 1, 2 jeweils ein horizontal bzw. vertikal polarisier­ tes Antennenausgangssignal Verteilermodulen zugeführt, die in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentan­ meldung Nr. 195 07 568.4 desselben Anmelders im einzelnen beschrieben sind. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird der Inhalt dieser Patentanmeldung insofern zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Die Ausgangssignale der Verteilermodule 3 gelangen an Signalaufbereitungs- Einrichtungen 4, die von der Anmelderin vertrieben werden und ebenfalls in der genannten, nicht vorveröffentlichten Anmeldung der Anmelderin beschrieben sind. Auch im Hin­ blick auf die Signal-Aufbereitungs-Einrichtungen 4 und deren Beschaltung wird insofern wiederum auf die genannte Patentanmeldung Bezug genommen.

Einer der Signal-Aufbereitungseinrichtungen 4 werden die über eine terrestrische Antenne 5 empfangenen terrestri­ schen Antennensignale über einen Verstärker 6 zugeleitet und in der der genannten Patentanmeldung beschriebenen Art weiterverarbeitet.

Den Signal-Aufbereitungseinrichtungen 4 ist ein Frequenz- oder Blockumsetzer 7 nachgeschaltet, dem über Eingänge E1 und E2 die Ausgangssignale der Signal-Aufbereitungsein­ richtungen 4 über Leitungen 8, 9 bereitgestellt werden. Nach Umsetzung der Antennensignale im Frequenzumsetzer 7 werden die Ausgangssignale über einen Ausgang A auf ein Ableitungskabel 10 einer Antennensignal-Empfangsanlage geführt.

Dem Eingang E1 des Blockumsetzers 7 werden die Signale von Kanälen im UHF-Bereich für die Umsetzung in den VHF- Bereich zugeführt, während am Eingang E2 Signale von Ka­ nälen im UHF-Bereich und Signale terrestrischer Kanäle anliegen, die nicht umgesetzt werden sollen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Blockschaltbild-Darstel­ lung für eine Ausführungsform eines Frequenz- bzw. Block­ umsetzers 7, wie er in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Der Eingang E1 des Blockuntersetzers 7 ist über eine Pe­ gelanpaß- und Dämpfungsstufe 21 und ein damit in Reihe geschaltetes Bandpaß-Filter 22 mit einem Frequenzmischer 23 verbunden, dem ein Mischsignal von einer quarzstabilen Oszillatorschaltung 24 zugeleitet wird, die ggf. Verdopp­ lerstufen umfassen kann, um ein Ausgangssignal mit einer konstanten Mischfrequenz von 325 MHz zu erzeugen. Das Mischsignal wird über eine Signalformerschaltung 25, bei­ spielsweise einen Tiefpaß, geführt, die bzw. das die obere Flanke des Mischersignals steil macht.

Das Ausgangssignal des Frequenzmischers 23 gelangt über einen Verstärker 26 und ein Ausgangsfilter 27 an einen Übertrager 28, in dem es mit dem am Eingang E2 des Block­ umsetzers 7 anliegenden Signals, das nicht umgesetzt wer­ den soll, kombiniert wird. Die Kombination dieser Signale wird dann an der Ausgangsleitung A des Frequenzumsetzers 7 bereitgestellt.

Über einen Netzteil 29 wird der Frequenzumsetzer 7 mit Spannung bzw. mit Strom versorgt.

Nach einer Dämpfungs- und Pegelanpassung in der Schal­ tungsstufe 21 wird das am Eingang E1 anliegende, umzuset­ zende Antennensignal im Bandpaß-Filter 22 auf die Fre­ quenz, im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf eine Fre­ quenz von 470 bis 625 MHz selektiert. In diesem Frequenz­ bandbereich soll die Umsetzung erfolgen. Im Frequenzmi­ scher 23 wird das frequenzselektierte Signal dann mit der Mischerfrequenz von 325 MHz frequenzumgesetzt, derart, daß die Frequenzen der UHF-Kanäle gemäß der angegebenen Tabelle durch Subtraktion von 325 MHz in die ebenfalls in der zuvor genannten Tabelle aufgeführten Kanäle im VHF- Frequenzbereich umgesetzt werden. Im Ausgangsverstärker 26 werden die umgesetzten Signale auf einen Pegel ge­ bracht, der im wesentlichen gleich dem Eingangspegel der Signale ist, die am Eingang E1 des Blockumsetzers 7 an­ liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Pe­ gel am Eingang E1 und am Ausgang A des Blockverstärkers im wesentlichen gleich sind. Dadurch ist es nicht nur möglich, die am Eingang E2 anliegenden Signale im UHF-Be­ reich ohne Umsetzung im Verhältnis 1 : 1 im Übertrager 28 mit dem umgesetzten Signal zu kombinieren, sondern auch vermeidbar, daß bereits vorhandene Bauteile der Empfangs­ einrichtung an den erfindungsgemäßen Blockumsetzer ange­ paßt werden müßten. Der Blockumsetzer 7 kann daher auch in bereits bestehende Empfangsanlagen nachträglich einge­ baut werden, ohne daß die übrigen Schaltungsteile ange­ paßt werden müßten.

Das Ausgangsfilter 27 dient einer Signalformung, insbe­ sondere einer Versteilerung des umgesetzten Signals.

Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbei­ spiele beschrieben. Dem Fachmann sind zahlreiche Abwand­ lungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanken verlassen wird. Beispielsweise ist es möglich, am Ausgang A einen Nachverstärker 30 anzuschlie­ ßen, um auch bei einer großen Anzahl von Teilnehmern der Antennenempfangsanlage einen ausreichenden Signalpegel sicherzustellen. Dieser Nachverstärker 30 ist vorzugswei­ se in Hybridtechnik realisierbar und/oder in einem einzi­ gen Gehäuse zusammen mit dem Blockumsetzer 7 unterzubrin­ gen.

Claims (13)

1. Antennensignal-Empfangseinrichtung, insbesondere für den Satellitenempfang, mit wenigstens einer Anten­ nenanordnung, wenigstens einer Signal-Aufbereitungs­ einrichtung und wenigstens einem Ableitungskabel, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens einen Si­ gnal-Aufbereitungseinrichtung (4) wenigstens ein Frequenzumsetzer (7) zur Umsetzung der Frequenz we­ nigstens eines Empfangskanals in eine Frequenz eines anderen Empfangskanals nachgeschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer (7) ein Blockumsetzer ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Frequenzumsetzer (7) die Frequenz mehrerer Empfangskanäle jeweils um eine konstante Frequenz ändert.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer (7) die Frequenz mehrerer Empfangskanäle jeweils um 325 MHz herabsetzt.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer (7) Kanalfrequenzen im UHF-Bereich in Kanalfrequenzen im VHF-Bereich umsetzt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer (7) Kanalfrequenzen im Fre­ quenzbereich von 470 bis 625 MHz in Kanalfrequenzen im Frequenzbereich von 153 bis 300 MHz umsetzt.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer (7) einen Frequenzmischer (23) und eine Oszillatorschal­ tung (24) zur Erzeugung einer konstanten Mischfre­ quenz aufweist, und daß der Frequenzmischer, insbe­ sondere ein Ringmischer, die umzusetzenden UHF-Sig­ nale mit der konstanten Mischfrequenz mischt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Frequenzmischer (23) Bandpaß-Filter (22) zur Selektion des umzusetzenden Frequenzbereichs vorgeschaltet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Bandpaß-Filter (22) eine Dämp­ fungs- und/oder Pegelanpaßstufe (21) vorgeschaltet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Frequenzmischer (23) ein Ausgangsverstärker (26) nachgeschaltet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verstärkungsgrad des Ausgangsverstär­ kers (26) so gewählt ist, daß die durch den Frequen­ zumsetzer (7) hervorgerufene Dämpfung kompensiert wird.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Frequenzumsetzer (7) ein Signalverstärker nachgeschaltet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Frequenzumsetzer (7) und der Signalver­ stärker in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind.